Океан кличе. І сонячна енергетика слухає. 🌊
Земля дорожчає. Її не вистачає. Вона зайнята фермами, містами та горами. Тому вчені глянули в інший бік. У бік води. У бік Тайваню.
Концепція проекту
Тайвань перенаселений. За площею він приблизно дорівнює Нідерландам, але тут проживає на 5 мільйонів людей більше, і більшість із них згруповано на безвихідній, гористій території. Куди встановлювати сонячні панелі? Чи не на схили пагорбів.
Компанія Chenya Energy збудувала установку саме там. У 2021 році вони запустили проект плавучої фотоелектричної станції потужністю 181 МВт у промисловій бухті західного Тайваню. Він займає 1,8 кв. км водної поверхні. Їх називають офшорними плавучими фотоелектричними системами.
Для об’єктивного порівняння їх проаналізували разом із наземною електростанцією компанії Taiwan Power Company. Вона старша і навіть більша (100 МВт на площі 1,4 кв. км). Але оскільки водна установка має більшу потужність, дані були нормалізовані. Зайві 81 МВт виключили. Тепер порівнюємо “яблука з яблуками”.
Результати
Ось головна новина. Плавуча ферма виробляє на 12% більше електроенергії.
З погляду витрат море кусається. Експлуатація обходиться дорожче. Вам потрібно боротися із вологістю. Іржа. Сольовими бризками. Хвилями, які не перестають обрушуватись. Бригади з технічного обслуговування катаються на джет-сках, щоб розчищати сміття. Вони протирають панелі із вузьких настилів. Скупчуються пташині екскременти. Сіль пристає намертво.
І все ж таки вона виграє.
Чистий прибуток становить 11% проти 8% у наземної системи. Більше енергії компенсує вищі рахунки.
«Для зниження викидів вуглецю… плавучі фотоелектричні системи набагато кращі за наземні», — каже провідний дослідник Чін-Фен Чень. «Установка у морі складна, звичайно. Але вона окупається».
Спека вбиває ефективність. Крапка. Сонячні панелі “бояться” температури сонця. Земля нагрівається. Вода залишається прохолодною – в середньому на 2-3 градуси холодніше. Повітря над океаном ще холодніше. Вітер дме сильніше.
Таким чином панелі зберігають свою ефективність. Спека не перемагає.
Чому не скрізь?
Плавуча сонячна енергетика – не новина. Понад 1100 систем плавають на водосховищах та озерах. В основному в Азії. Лідирує Китай. Найбільша? Установки потужністю в гігаваті в Шаньдуні. Величезні. Дрібноводдя допомагає.
Офшорні установки? Складніше.
Тайванська установка під час відливу спирається безпосередньо на морське дно. Її утримують поплавці. Якоря тягнуть униз. Вона має витримувати навантаження, які не турбують наземні станції. Вартість будівництва на 30% вища. Потрібна сталь, яка не піддається корозії. Електроніка, яка витримує шторм.
І не все завжди йшло гладко. У Нідерландах Shell та Eneco демонтували систему після того, як перегрітий електричний роз’єм вийшов з ладу. Неякісна деталь. Поганий день. Інші прототипи, однак, виживають за хвиль висотою 10 метрів з 2019 року недалеко від Голландії.
Є ще екологічний «похмільний» ефект. Тінь від плаваючих конструкцій порушує змішування кисню. Світло слабшає для фітопланктону. Морське життя зазнає труднощів у тіні.
“Якщо йти далі в море, хвилі стають жорстокими”, – говорить Вінсент Бакс, який вивчає це питання в Нідерландах. «Залишайтесь біля берега, і біорізноманіття постраждає. Компроміс. Завжди».
Кому це потрібно?
Можливо, поки що нікому це не потрібно.
Чень очікує зростання лише там, де вітер не працює. Думайте про острівні держави з інтенсивним сонцем, але слабким офшорним вітром. Японія. Індонезія. Країни Карибського басейну. Сам Тайвань.
Об’єднайте вітер і плавучу сонячну енергію на 1% відповідного океану, і до 2050 це покриє 30% світового попиту. Величезний потенціал. Але поки що це ніша.
Дослідження не враховує довгострокового зношування від штормів. Шторми знищують плавучі технології. Хвилі б’ють якорями. Чи прослужать панелі два десятиліття в бурхливому відкритому океані?
Ніхто не знає. По-справжньому.
Розташування має вирішальне значення. Вибрали правильно – і прибуток співає. Помилилися – і ви виловлюєте corroded metal.
Ми маємо технологію. Математика сходиться. Вода прямо перед нами.
Можливо, океан чекає, поки ми ухвалимо рішення. 🏝️
